20145326蔡馨熠《信息安全系统设计》第2周学习总结

20145326蔡馨熠《信息安全系统设计》第2周学习总结

[b]教材学习内容总结[/b]

一、计算机系统与链接

信息就是位+上下文，都是由一串位表示的，区分不同数据对象的唯一方法是我们读到这些数据对象时的上下文。ASCII字符构成的文件是文本文件，所有其他文件都是二进制文件。

文件是字节序列

Hello程序的生命周期从高级C语言程序开始，每条C语句被转化为一系列“低级机器语言”指令，然后这些指令按照“可执行目标程序”的格式打包，并以二进制磁盘文件的形式存放起来，目标程序也称为“可执行目标文件”。

源文件到目标文件的转化由编译器驱动程序完成：gcc -o hello hello.cGCC编译器驱动程序读取源文件并把它翻译成一个可执行目标文件。翻译过程分为四个阶段：预处理、编译、汇编、链接，预处理器、编译器、汇编器、链接器一起构成编译系统。

计算机系统是由硬件和系统软件组成的，程序被其他程序翻译成不同的形式，开始时是ASCII文本，然后被编译器和链接器翻译成二进制可执行文件

系统的硬件组成：总线、I/O设备、内存、处理器

并发：一个同时具有多个活动的系统。

并行：用并发使一个系统运行地更快，并行可以在计算机系统多个抽象层次上运用。按照系统层次结构由高到低的顺序强调三个层次：线程级并发、指令级并行、单指令多数据并行

处理器读取并解释存放在主存里的二进制指令

操作系统内核是应用程序和硬件之间的媒介，提供三个基本的抽象：

a.文件是对I/O设备的抽象；
b.虚拟存储器是对主存和磁盘的抽象；
c.进程是对处理器、主存和I/O设备的抽象。

网络提供了计算机系统之间通信的手段

静态链接器主要任务：符号解析、重定位

目标文件形式：可重定位目标文件、可执行目标文件、共享目标文件

每个可重定位目标模块m都有一个符号表，它包含m所定义和引用的符号的信息。有三种不同的符号：

a.由m定义并能被其他模块引用的全局符号
b.由其他模块定义并被模块m引用的全局符号
c.只被模块m定义和引用的本地符号

二、Vim编辑器

VIMTUTOR是个实践教程，通过实践30分钟让你对VIM编辑器入门，只要在命令行中输入vimtutor,然后跟着教程练习就可以了~











1.一般操作
Vim可以仅仅通过键盘在任意模式之中进行切换，这就使得Vim可以不用进行菜单或者鼠标操作，使文字录入员或者程序员可以大大增强速度和效率。vim有6种基本模式（常用的是普通模式、插入模式和命令行模式）：

普通模式(Normal mode)：在普通模式中，用的编辑器命令，比如移动光标，删除文本等等。这也是Vim启动后的默认模式。在普通模式中，进入插入模式比较普通的方式是按a（append／追加）键或者i（insert／插入）键。

插入模式(Insert mode)：在插入模式中，可以按ESC键回到普通模式。

可视模式(Visual mode)：命令多与字母v有关，移动命令会扩大高亮的文本区域。高亮区域可以是字符、行或者是一块文本。

选择模式(Select mode)：这个模式中，可以用鼠标或者光标键高亮选择文本，不过输入任何字符的话，Vim会用这个字符替换选择的高亮文本块，并且自动进入插入模式。

命令行模式(Command line mode)：在命令行模式中，执行命令（:键），搜索（/和?键）或者过滤命令（!键）。在命令执行之后，Vim返回到命令行模式之前的模式，通常是普通模式。

Ex模式(Ex mode)：这和命令行模式比较相似，在使用:visual命令离开Ex模式前，可以一次执行多条命令。



2.三种常用模式的切换：

vim启动进入普通模式；

处于插入模式或命令行模式时只需要按Esc即可进入普通模式；

普通模式中按i（插入）进入插入模式；

普通模式中按:进入命令行模式；

命令行模式中输入wq回车后保存并退出vim。





3.进入vim：

在终端中输入 vim 文件名；

在终端中输入vim，进入vim界面中，进入命令行模式输入：e 文件路径（文件名）



4.游标移动（在普通模式下，按Esc进入普通模式）：

按键	说明
h	左
i	右
j	下
k	上
w	移动到下一个单词
b	移动到上一个单词

命令行模式下保存文档：从普通模式输入

:

进入命令行模式，输入

w

回车，保存文档。输入

:w

文件名可以将文档另存为其他文件名或存到其它路径下。

退出vim（常用）：

a.命令行模式下退出vim：从普通模式输入

:

进入命令行模式，输入

wq

回车，保存并退出编辑。
b.普通模式下退出vim：普通模式下输入Shift+zz即可保存退出vim。

快速缩进（缩进操作均在普通模式下有效）：

a.使用命令进行快速调整缩进操作：通模式下输入

15G

，跳转到15行；普通模式下输入

>>

整行将向右缩进（使用，用于格式化代码超爽）；普通模式下输入

<<

整行向左回退；普通模式下输入

:

进入命令行模式下对

shiftwidth

值进行设置可以控制缩进和回退的字符数。
b.

shiftwidth

命令：

shiftwidth

命令是指

>>

命令产生的缩进（可以简写成sw） 普通模式下输入

:

进入命令行模式；对

shiftwidth

值进行设置可以控制缩进和回退的字符数。 获取目前的设定值:

set shiftwidth?

；设置缩进为10个字符:

set shiftwidth=10

。

调整文本位置：

a.命令行模式下输入

:ce

(center)命令使本行内容居中
b.命令行模式下输入

:ri

(right)命令使本行文本靠右
c.命令行模式下输入

:le

(left)命令使本行内容靠左

查找：

a.普通模式下输入

/

向下查找，输入

？

向上查找，

n

表示继续查找，

N

反向查找。
b.普通模式下输入

\*

寻找游标所在处的单词
c.普通模式下输入

\#

同上，但

\*

是向前（上）找，

#

则是向后（下）找
d.普通模式下输入

g\*

同

\*

，但部分符合该单词即可
e.普通模式下输入

g\#

同

\#

，但部分符合该单词即可

使用vim编辑多个文件：

a.编辑多个文件有两种形式：一种是在进入vim前使用的参数就是多个文件；另一种就是进入vim后再编辑其他的文件。同时创建两个新文件并编辑$

vim 1.txt 2.txt

b.默认进入

1.txt

文件的编辑界面：命令行模式下输入

:n

编辑

2.txt

文件，可以加

!

即

:n!

强制切换，之前一个文件的输入没有保存，仅仅切换到另一个文件；命令行模式下输入

:N

编辑

1.txt

文件，可以加

!

即:

N!

强制切换，之前文件内的输入没有保存，仅仅是切换到另一个文件。

进入vim后打开新文件：

a.命令行模式下输入

:e 3.txt

打开新文件3.txt
b.命令行模式下输入

:e#

回到前一个文件
c.命令行模式下输入

:ls

可以列出以前编辑过的文档
d.命令行模式下输入

:b 2.txt

（或者编号）可以直接进入文件2.txt编辑
e.命令行模式下输入:

bd 2.txt

（或者编号）可以删除以前编辑过的列表中的文件项目
f.命令行模式下输入:

e! 4.txt

，新打开文件4.txt，放弃正在编辑的文件
g.命令行模式下输入

:f

显示正在编辑的文件名
h.命令行模式下输入

:f new.txt

，改变正在编辑的文件名字为new.txt

恢复文件：

vim -r

进入文档后，输入

:ewcover 1.txt

来恢复。

创建加密文档：

$ vim -x file1

三、GCC的使用

1.gcc 编译程序的流程：

预处理：

gcc –E cxy.c –o cxy.i

;

gcc –E

调用cpp，产生预处理过的C原始程序

编译：

gcc –S cxy.i –o cxy.s

;

gcc –S

调用ccl，产生汇编语言原始程序

汇编：

gcc –c cxy.s –o cxy.o

;

gcc -c

调用as，产生目标文件

链接：

gcc cxy.o –o cxy

;

gcc -o

调用ld，产生可执行文件

运行：

./cxy

2.库选项：

-static

（进行静态编译，即链接静态库、禁止使用动态库）、

-shared

（生成动态库文件、进行动态编译，在没有动态库时才会链接同名静态库）、

-L dir

（在库文件的搜索路径列表中添加dir目录）、

-lname

、

-fPIC

（生成使用相对地址的位置无关的目标代码，然后使用gcc的

-static

选项从该PIC目标文件生成动态库文件）

3.静态库是一系列的目标文件（.o文件）的归档文件（（lib+name）.a文件)；链接阶段，选择静态库，后缀名为“.a”,选择动态库，后缀名为“.so”。

静态链接库的生成：

gcc -c 文件名.c

ar rcsv libxxx.a xxx.o

；

静态库的使用：

gcc -o 文件名

文件名.c -L. -lxxx

//链接到静态库；



4.共享库的生成：

gcc -fPIC -c xxx.c

gcc -shared -olibxxx.so xxx.o

；共享库的使用：

gcc -o main main.c -L. -lxxx

5.注册共享库的方法:

修改/etc/ld.so.conf文件

修改LDLIBRARYPATH环境变量

将库文件直接复制到/lib或者/usr/lib目录下：cp (lib+name).so /lib

四、GDB的使用

程序的运行状态有“运行”、“暂停”、“停止“三种。

主要操作：

查看文件：

l

设置断点：在

b

后加入相对应的行号。例

b 6

查看断点情况：设置完断点后键入

info b

，在gdb中可以设置多个断点。

bt

查询调用函数的情况

运行代码：默认从首行开始运行代码，键入

r

；

r

+行号：从该行号开始运行

查看变量值：

p

变量。例：

p n

单步运行：

n

或

s

，

s

会进入函数，

n

不会进入函数

恢复程序运行：

c

帮助信息：

h

断点的设置：

函数：

b 文件名.c：函数名

行：

b 行数

条件：

b 行数 if 表达式

（例如：b 9 if == 12）

临时：

tb [文件名：]行号或函数名 <条件表达式>

五、MakeFile的使用

一个工程中的源文件不计其数，按其类型、功能、模块分别放在若干个目录中。

makefile

定义了一系列的规则来指定，哪些文件需要先编译，哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译，甚至进行更复杂的功能操作。其带来的好处就是——“自动化编译”，一但写好，只需要一个

make

命令，整个工程完全编译，极大的提高了软件的开发效率。

makefile

文件编写规则：

a.目标文件：由make创建，通常是目标文件或可执行文件
b.依赖文件:创建目标体所依赖的文件
c.运行命令：创建每个目标体时需要的运行命令，必须以tab键开头
d.格式为：

目标文件：依赖文件列表

[tab键]各目标体运行命令

（注意不是空格）
e.使用make的格式：make 目标文件

makefile变量的定义：

a.递归展开方式：在引用该变量时进行替换（不能用于引用自己的情况），缺点：不能在变量后追加内容
b.格式定义：

VAR = var

c.展开方式：在定义处展开，并只展开一次。优点：消除变量的嵌套引用
d.格式定义：

VAR ：= var

e.make中变量的使用格式： $(变量名)
f.变量名的命名：不包括“：”、“#”、“=”以及结尾空格的任何字符串；变量名大小写不敏感

[b]学习过程中的问题[/b]

1.进行GDB调试时，出现错误！



原因及解决：原因是生成的二进制可执行文件没有使用-g选项。
gcc中-g选项是为了获得有关调试信息，要用gdb进行调试，必须使用-g生成二进制可执行文件！

2.装git的过程中（生成公钥时），当使用命令

cd ~/.ssh

进入

~/.ssh

文件夹，输入

gedit id_rsa.pub

打开

id_rsa.pub

文件，发现里面是空白的，没有内容。

后来发现是输入 cd ~/.ssh时出现了错误，“/”符号与“.”符号之间我多输入了一个空格字符。解决问题后，效果如下：





3.最后git push -u origin master的时候，命令行要求输入username，我混淆了概念，我一直输入的是“20145326蔡馨熠”，所以出不来结果，应该是登录时用的账号！



4.在自己的虚拟机上用makefile的时候，会出现“XXX is up to date”的问题。网上说好像用.PHONY来解决，我没搞懂。

代码托管情况及git安装

先要在Ubantu中安装git，使用命令： sudo apt-get install git



其次是设置用户名和用户邮箱，也就是自己在Git@OSC上注册的账号。

用git config --global user.name "xxx" git config --global user.email "xxx"

然后在ubuntu下生成公钥（id_rsa是私有秘钥，is_rsa.pub是公钥）

ssh-keygen -t rsa -C "413741392@qq.com"



创建完公钥后，需要上传。使用命令

cd ~/.ssh

进入

~/.ssh

文件夹，输入

gedit id_rsa.pub

打开

id_rsa.pub

文件，复制其中所有内容。接着访问http://git.oschina.net/key网页，标题栏可以随意输入，公钥栏把你刚才复制的内容粘贴进去就OK了。







可以测试是否连通：

ssh -T git@git.oschina.net

按照提示操作，如果联通，则出现如下信息：

Welcome to Git@OSC, 20145326蔡馨熠!



在ubuntu下新建一个文件夹 gitcode，然后cd到该文件夹下，把一些文件拷贝到该目录下。

mkdir gitcode

cd gitcode

接下来执行如下命令：

git init（初始化仓库）
git add .（这个点代表该目录下的所有文件）
git commit -m “20145326cxy”
此时工程中的所有文件都以提交到HEAD，但是还没有提交到服务器。



现在可以将代码提交到Git@OSC仓库了
先在Git@OSC项目中添加一个远程仓库origin
git remote add origin https://git.oschina.net/cxy368/caixinyi20145326.git 现在把本地项目master 分支推送到origin仓库
git push -u origin master



统计代码行数





[b]心得体会[/b]

本周主要的学习内容就是vim，gcc，gdb以及makefile还有git的安装。其中，vim的使用方法重点在于练习，只有经过不断地练习才能熟练掌握并使用。gcc、gdb和makefile的使用方法有一定的命令格式和规则，只要遵循其规则格式就能够简单编译、运行、调试程序。计算机系统的相关知识重点在于记忆和理解，链接里面的用语有些生疏，一下子并不能完全理解，还需要再仔细看看并理解。因为自己电脑上的虚拟机特别卡，所以有时候会用实验楼环境，不过实验楼环境有时候没有注意操作的时间，会被强退掉，之前数据也会全部丢失，我就是因为这个原因，有一部分的代码敲在实验楼里，没有及时托管，被“吃掉”了，这很尴尬。这周没有安排好时间，把知识都堆在了周末来学，所以感觉任务很多，压力很大，git的知识也忘了很多，所以一开始整个人很压抑，效率也不高，但是又不想敷衍自己，于是在调整了自己的状态后，一步一步，按部就班的开始了我的学习任务，只求质量，不求数量。我仔细看了实验楼里的资料和书上的知识点后，开始动手操作，熟悉vim，gcc，gdb，makefile的相关用法，其实还算简单，因为给的例子特别生动形象，只需要熟记指令及用法，就没什么大问题。安装git的时候虽然中途也有很多问题，但都还是一一克服了，挺有成就感的，因为从头到尾都是靠的自己，这也算是学习的一种乐趣吧~我觉得，首先心一定要静下来，这将决定学习的质量，然后时间上要安排好，不要赶进度，要追求质量！提高自己的学习效率，千万不要敷衍！不然最终害的是自己，后面想补都补不回来。一开始就要赢在起跑线。这学期的课程还是娄老师给我们上，虽然平时要求严，不过相比上学期我觉得轻松多了，因为娄老师在课上讲的东西更多了，只要认真听，仔细做笔记，就会学得很轻松~ 我会再接再厉，尽最大努力将这门课学好~

[b]学习进度条[/b]

	代码行数（新增/累积）	博客量（新增/累积）	学习时间（新增/累积）	重要成长
目标	5000行	30篇	400小时
第一周	0/0	1/2	20/20
第二周	58/58	1/3	20/40